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对新基建的规划部署，我国谋篇布局已久。
2018年12月，中央经济工作会议首次明确新基建的概念：加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。2020年3月，习近平总书记在浙江考察时强调，要抓住产业数字化、数字产业化赋予的机遇，加快5G网络数据中心等新型基础设施建设。
在交通强国建设的过程中，智慧城轨建设将成为重要领域之一 ［2］ 。智慧城轨成为从政府到民间都广泛重视的话题，一个非常重要的原因在于，大数据、云计算和人工智能技术的出现，让人们看到了科技创新能够给城轨发展带来巨大的正面推动力。
作为信息化、数字化技术最广泛的应用场景之一，智慧城轨的概念不仅仅限于将技术应用于轨道交通，还包括基于轨道交通全面感知、泛在连接基础上形成的有自我决策能力的生态系统（图1-5）。它不仅是传统城轨的全面数字化，更是城轨在不断以信息技术加持发生了质变后，所形成的一种全新的运行、管理和服务形态。
图1-5 全面感知、泛在连接与智慧城轨
关于城轨的未来，人们有着很多想象。在智慧城轨逐步成为一个会感知、会计算、会进化、会决策的智慧体的过程中，我们正在参与其中，并不断见证想象的实现。
尽管我国城轨发展迅速、规模巨大，但大部分城轨线路存在运力资源浪费，线路建设与客运需求不匹配，前期规划时缺乏对客运能力的科学分析等问题。
数字化智能时代，城轨转型需要用算力驱动运力，即算力与城轨业务的深度融合，而运力将通过数字化改造得以提升和完全释放。
何谓算力？算力就是对数据进行处理的能力。1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚大学的“埃尼阿克”（ENIAC），被称为世界上第一台通用计算机，标志着人类迎来了算力革命。进入21世纪，随着云计算技术的出现，算力再次迎来巨变。人工智能先驱人物约翰·麦卡锡（John McCarthy）认为：“有一天，计算可能会被组织成一项公共事业，就像电话系统一样。”算力时代的到来，将会带来一场新的产业革命。算力将提高人们生活的便利程度、降低企业的运营成本，推进全社会朝着智能化的方向不断发展，成为指引人类进步和社会变革的力量。
AI（artificial intelligence，人工智能）的趋势如同浪潮，不断向前。随着数据维度、数据量和算力的几何增加，AI不断在轨道交通规模化中落地，城轨系统已经从局部智慧向整体智慧发展，其发展速度将可能超出我们的想象（图1-6）。
图1-6 AI技术驱动下的智慧城轨具备强大“算力”
随着城轨线网规模的扩大和设施设备数量的增加，运营总能耗和碳排放量呈快速增长趋势，高昂的能耗给运营管理部门带来巨大的压力，节能减碳成为城轨发展的重点之一，相关创新技术的应用正在发挥效用。
在供能方面，绿色能源替代行动正在开展。车站及场段充分利用建筑条件，结合水、地、气源热泵及光伏发电等技术，探索应用双向变流牵引供电系统、专用轨回流系统；工程维修机械和调车机车同样使用清洁的电能作为动力。
在用能方面，强化重点用能产品设备能效管理，例如推进车辆永磁同步牵引系统的应用，重点车站通风空调采用高效节能的直膨式机组、变频技术，直流集中供电智能照明系统等。
在管理方面，构建智能环控节能平台，实现对地铁环境、空调及设备的感知和计算，依托智能预测和全局寻优找到空调系统整体能效最优状态下的运行参数组合。构建基于互联网的智慧能源管理系统，对系统用能状况进行实时监测、统计分析、信息共享、集成优化，实现对用能的集约化、智能化、可视化管理。
当前，传统产业面临数字化变革的拐点，而数字发展也为城轨发展带来了独特机遇。城轨行业的数字化不仅可以提升系统性能和安全保障，还可以提高运营效率和成本效益。作为推动行业数字化转型的重要力量，人工智能技术的应用优势体现在以下几个方面。
针对车站安检设备进行智能化升级，通过外接AI设备辅助安检员进行安检机判图，自动精准识别各类违禁物品，大幅提高安检人员排查效率、降低安全风险。
在电梯安全方面，通过AI技术赋能，实现对乘梯安全隐患行为或事故的智能识别和管理；覆盖自动扶梯全场景安全管理辅助，实时监测电梯区域的人流密度，及时发出安全预警。“AI+电梯”的安全模式提升了电梯的运维效率和乘梯安全，为乘客创造更友好、更具人文关怀的乘梯体验。
借助AI人脸识别技术，使用刷脸支付进出站，人脸信息与支付形成业务闭环，从而无须验证车票，提高了通行效率，同时也解决了手机信号弱、手机没电、特殊人群无手机等乘车难题，实现科技普惠。刷脸认证乘车，还可防止犯罪分子、恐怖分子乘虚而入，减少公共安全隐患。
建立线网指挥中心，借助大数据、物联网及数据挖掘技术，将地铁各子系统统一管控、统一应急指挥，满足多条线路、多个车站的统一协调与调度，实现多线路之间的互相配合、互联互通，提升城轨线网的安全性、可靠性及服务水平。
广州地铁采用客流仿真模拟软件建模，模拟计算乘客行为和列车到发情况，能够直观检验地铁站空间布局是否合理，设施设备是否存在隐患，通过测算乘客站立密度和行进速度，了解客流分布，直击站点的薄弱点和问题，据此优化站内布局。
AI视频监控技术可以实时测算客流密度，为客流控制、乘客分析、交通疏导、安全管理等提供翔实的数据，并通过对数据的统计分析确定客流预警的量化标准，制定客流控制启动机制，帮助运营人员做出决策。
智能客服中心能够通过语音交互，快速解决乘客问题，轻松便捷。借助智能列车乘客服务系统，乘客可以在车门上方、通道上方新增的4K高清屏幕看到换乘路线、车厢拥挤度，了解洗手间、扶梯等位置信息。此外，还能显示列车实时采集的车厢内满载度、温度、湿度、空气质量等信息，提升乘客乘车的舒适度。